CN106370323A - 一种自搅拌式氧弹量热仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自搅拌式氧弹量热仪，解决现有的氧弹量热仪搅拌桨影响范围小，溶液温度无法迅速趋于稳定，导致试验误差的问题。本装置包括外筒、内筒，内筒内填充溶液，溶液液面之下埋设氧弹，内筒内部一侧设置温度传感器，外筒上方设置电机，电机转轴与氧弹竖轴线对齐、并竖直朝下输出动力，氧弹侧方的内筒溶液中设有搅拌桨，搅拌桨转轴竖直设置，电机转轴和搅拌桨转轴之间通过二次转折的软轴进行动力输送，软轴外侧设有套管，套管上端与电机转轴同轴设置，套管下端与搅拌桨转轴同轴设置，套管上端的外壁通过轴承可转动支撑，套筒内壁与软轴通过轴承可转动支撑。本发明搅拌桨自转的同时带动套管公转，使内筒溶液温度更快地趋于稳定，提高量热仪测量的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种试验仪器，特别涉及一种自搅拌式氧弹量热仪。
背景技术
热值是生物质能源化、资源化利用的重要参考与指导数据，根据生物质的热值不同，可以对生物质进行分类有效利用，从而取得最大化的经济、社会和环保效益。目前，量热计法是国际通用的热值测定方法，该实验方法原理简单，结果准确，仪器设备简单。常用的量热计法一般使用氧弹量热仪，目前常用的氧弹量热仪一般为环境恒温式氧弹量热仪。常见的氧弹量热仪设置外筒和内筒，通过外筒和内筒之间的空气隔层阻断热传导。内筒内部填装溶液，溶液中埋设氧弹，氧弹燃烧产生的热值使溶液升温，通过温度传感器获取温度变化值，从而计算出燃烧的热值。在试验过程中，设置搅拌桨对溶液进行搅拌，常见的搅拌桨通常通过外置的电机驱动，外置的电机减少外筒内部的热能影响，但是外置的电机也导致到搅拌桨的传动方式选择性小。电机一般直接通过竖直的转轴将搅拌桨插入溶液中，搅拌桨只能在溶液的一侧进行搅动，搅拌均匀性差，溶液温度不能迅速趋于稳定，等温度稳定时，溶液中的热值已经有一定的损失，引起试验误差。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的氧弹量热仪搅拌桨影响范围小，溶液温度无法迅速趋于稳定，导致试验误差的问题，提供一种自搅拌式氧弹量热仪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自搅拌式氧弹量热仪，包括外筒、设置在外筒内侧的内筒，外筒和内筒之间留有气隙，内筒内填充溶液，溶液液面之下埋设氧弹，内筒内部一侧设置温度传感器，外筒上方设置电机，电机转轴与氧弹竖轴线对齐、并竖直朝下输出动力，氧弹侧方的内筒溶液中设有搅拌桨，搅拌桨转轴竖直设置，电机转轴和搅拌桨转轴之间通过二次转折的软轴进行动力输送，软轴外侧设有套管，套管上端与电机转轴同轴设置，套管下端与搅拌桨转轴同轴设置，套管中段与软轴同步弯折，套管上端的外壁通过轴承可转动支撑，套筒内壁与软轴通过轴承可转动支撑。电机通过软轴传递动力，带动搅拌桨的自转。套管上端通过轴承固定，作为一个新的转动中心，搅拌桨以靠近套管上端的一侧为内侧，远离电机转轴一侧为外侧，搅拌桨自转的过程中，内侧桨叶和外侧桨叶收到溶液的反作用力F大小相同，方向相反，而内侧桨叶上的反作用力F对应套管上端转动中心的力臂L1小于外侧桨叶上的反作用力F对应套管上端转动中心的力臂L2，因此搅拌桨转动时候对套管上端转动中心施加了一个反向转矩，套管在转矩作用下转动，使搅拌桨自转同时绕套管上端公转。搅拌桨的搅拌范围增大，溶液温度更快地趋于稳定，减少了热稳定耗时，提高测量的准确性。
作为优选，套管中段和下端无外部支撑悬空设置。套管中段和下端可以绕套管上端公转。
作为优选，所述氧弹竖轴线与内筒中轴线偏置，温度传感器设置于搅拌桨转轴回转半径的外侧。温度传感器避免被搅拌桨搅动。
作为优选，温度传感器设置在内筒内远离氧弹的一侧。
作为优选，所述内筒的底部通过绝热支架放置在外筒的内侧底面。
本发明采用软轴转折传动，外部电机动力和内部搅拌桨轴线偏置设置，搅拌桨自转的同时带动套管公转，增加了搅拌桨的混流能力，使内筒溶液温度更快地趋于稳定，减少随着时间增加产生的热损耗，提高量热仪测量的准确性。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是本发明的图1中A处放大图。
图3是本发明的搅拌桨公转原理图。
图中：1、外筒，2、气隙，3、内筒，4、温度传感器，5、绝热支架，6、氧弹，7、搅拌桨，8、套管，9、软轴，10、电机。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
实施例：一种自搅拌式氧弹量热仪，如图1所示。本装置包括外筒1、设置在外筒内侧的内筒3，外筒1和内筒3之间留有气隙2，内筒的底面与外筒底面之间设置绝热支架5,。内筒3内填充溶液，溶液液面之下埋设氧弹6。氧弹的竖轴线偏置设置在内筒竖轴线的左侧。内筒内部右侧设置温度传感器4，温度传感器和外部处理器相连。外筒外侧的上方设置电机10，电机转轴与氧弹6的竖轴线对齐、并竖直朝下输出动力。氧弹6侧方的内筒溶液中设有搅拌桨7，搅拌桨转轴竖直设置。电机10转轴和搅拌桨7转轴之间通过两次转折的软轴9进行动力输送。如图1、2所示，软轴外侧设有套管8，套管上端与电机转轴同轴设置，套管下端与搅拌桨转轴同轴设置，套管中段与软轴同步弯折，套管上端的外壁通过轴承可转动支撑，套筒内壁与软轴通过轴承可转动支撑。套管的中段和下端无支撑。温度传感器4位于搅拌桨转轴回转半径外侧。
如图3所示，电机通过软轴传递动力，带动搅拌桨的自转。套管上端通过轴承固定，作为一个新的转动中心，搅拌桨以靠近套管上端的一侧为内侧，远离电机转轴一侧为外侧，搅拌桨自转的过程中，内侧桨叶和外侧桨叶收到溶液的反作用力F大小相同，方向相反，而内侧桨叶上的反作用力F对应套管上端转动中心的力臂L1小于外侧桨叶上的反作用力F对应套管上端转动中心的力臂L2，因此搅拌桨转动时候对套管上端转动中心施加了一个反向转矩，套管在转矩作用下转动，使搅拌桨自转同时绕套管上端公转。搅拌桨的搅拌范围增大，溶液温度更快地趋于稳定，减少了热稳定耗时，提高测量的准确性。
Claims (5)
1.一种自搅拌式氧弹量热仪，包括外筒、设置在外筒内侧的内筒，外筒和内筒之间留有气隙，内筒内填充溶液，溶液液面之下埋设氧弹，其特征在于：内筒内部一侧设置温度传感器，外筒上方设置电机，电机转轴与氧弹竖轴线对齐、并竖直朝下输出动力，氧弹侧方的内筒溶液中设有搅拌桨，搅拌桨转轴竖直设置，电机转轴和搅拌桨转轴之间通过二次转折的软轴进行动力输送，软轴外侧设有套管，套管上端与电机转轴同轴设置，套管下端与搅拌桨转轴同轴设置，套管中段与软轴同步弯折，套管上端的外壁通过轴承可转动支撑，套筒内壁与软轴通过轴承可转动支撑。
2.根据权利要求1所述的一种自搅拌式氧弹量热仪，其特征在于：套管中段和下端无外部支撑悬空设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种自搅拌式氧弹量热仪，其特征在于：所述氧弹竖轴线与内筒中轴线偏置，温度传感器设置于搅拌桨转轴回转半径的外侧。
4.根据权利要求3所述的一种自搅拌式氧弹量热仪，其特征在于：温度传感器设置在内筒内远离氧弹的一侧。
5.根据权利要求1或2所述的一种自搅拌式氧弹量热仪，其特征在于：所述内筒的底部通过绝热支架放置在外筒的内侧底面。
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